AQUECIMENTO GLOBAL MINI-CURSO. - OUTUBRO 2005 Prof. Carlos A. Ferrari Colaboradoras Jaqueline Zanaki Gabriela Sega Ponce

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1 AQUECIMENTO GLOBAL MINI-CURSO - OUTUBRO 2005 Prof. Carlos A. Ferrari Colaboradoras Jaqueline Zanaki Gabriela Sega Ponce

2 INTRODUÇÃO Embora já seja conhecido dos pesquisadores que estamos em pleno processo de aquecimento global, as grandes ondas de calor do verão de 1998 nos Estados Unidos da América do Norte chamaram a atenção da mídia mundial de que alguma variação no clima da terra estava acontecendo.

3 As grandes perguntas: Tais ocorrências no clima do mundo inteiro como ondas de calor, catastróficas tempestades, enchentes e furacões, são naturais? Elas são resultadas do aumento da temperatura global? Este aumento é devido as atividades humanas ou é um fenômeno natural?

4 É bem sabido pelos pesquisadores que a Terra passa por períodos glaciais e inter-glaciais, constatados por analise de gases atmosféricos aprisionados nas profundidades das calotas polares, bem como dos polens, anéis de árvores fossilizadas e datação por C 14. É possível inclusive determinar estes períodos em milhares de anos. Sabe-se, também, que estes períodos estão relacionados com o movimento de rotação e translação da Terra.

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7 Analisando mais detidamente o gráfico anterior fica evidente que nos últimos anos (após a Revolução Industrial, com início em aproximadamente 1750) há um aumento mais acelerado da temperatura. Em função das necessidades de gerar energia cada vez maior para acionar as máquinas usava-se se a queima de combustíveis fósseis como carvão, gás natural e petróleo. Já no final do século XIX, o cientista sueco, Svante Arrhenius,, ganhador do Prêmio Nobel em 1903, apontou que emissão de dióxido de carbono proveniente da queima de combustíveis fósseis levaria ao aquecimento da atmosfera da Terra!

8 Hoje, poucos pesquisadores ainda questionam se o aumento de temperatura global é devido às atividades humanas, antropogênicas! Pelos relatórios do IPCC, sabemos que a temperatura global subiu 0,6 0 C nos últimos 100anos e que é previsto a manter-se o estado atual, um aumento de 1 a 5 0 C nos próximos 100 anos. Precisamos de modelos do clima para os anos vindouros, e algumas tentativas foram feitas:

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10 A dificuldade dos pesquisadores do clima é que há necessidade de interação com economistas, sociólogos e cientistas políticos a fim de acessar todas as implantações da variação do clima para a programação de um núcleo que atenda um desenvolvimento sustentável.

11 Esquema de um sistema de avaliaçãointegrada.

12 [1] Um sistema sócio-econômico afeta o clima através: a) da emissão de CO 2 e outros gases do Efeito Estufa ; b) mudanças no uso da terra: b.1) desflorestamento; b.2) manejo da água (represamento em barragens para geração de energia; diques; irrigação; desvio de rios; drenagem, etc.) c) geração de aerossóis e outros poluentes.

13 [2] Inversamente, o clima afeta o sistema sócio- econômico através: a) desertificação; b) agricultura; c) aumento do nível dos oceanos; d) saúde; e) industrias de energia e construção; f) oportunidade de recreação; g) perda da biodiversidade; h) pressão para a migração (da população) e aumento do potencial para conflitos civis; (enfim: impacta sobre a produção, o bem-estar,etc) estar,etc)

14 O governo afeta ambos o clima e os sistemas sócio-econômico de varias maneiras através de políticas que atenuam ( mitigate ) ou acentuam a variação do clima.

15 Um aspecto social, político e econômico relacionado com o meio ambiente é evidenciado por recente notícia na rede britânica BBC que especialistas da UNU (Universidade das Nações Unidas) afirmaram que o número de refugiados ambientais no planeta será de 50 milhões nos próximos 5 anos!! Segundo a universidade, desertificação e degradação de solos são os principais fatores ambientais que levam a este tipo de migração.

16 Uma descrição realista de uma interação não- linear de grandes conjuntos (sistemas( sistemas) ) deve considerar as atuações em seu interior e entre si. Incluindo a ação de agentes humanos de diferentes segmentos da sociedade e de regiões geológicas diferentes. Estes agentes perseguem objetivos individuais diferentes e, também, tem vários compromissos para objetivos comuns de desenvolvimento sustentável.

17 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change established by the Would Metereological Organ and the United Nations Environment Programm 1988)

18 Segundo pesquisas realizadas ( 2001) pela IPCC, a temperatura média da superfície global aumentou de 0,6 +/- 0,2 C no século XX

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20 Pesquisas com balões desde 1950 mostram que a temperatura global tem aumentado, nos mais baixos 8Km da atmosfera e na superfície, em torno de 0,1 C por década. Nesta região (até 8Km) os fatores que influenciaram foram: - redução da camada de ozônio na estratosfera; - aerossóis na atmosfera; - fenómeno El Niño

21 (normal) El Niño (1997)

22 Observações: O Hemisfério Norte da Terra teve grande parte coberto por geleiras que terminou à anos motivado por uma queda de apenas 2 0 C na temperatura média do Planeta. A Terra mostra que é bastante sensível a pequenas variações da temperatura média e que podem ser letais para a vida no Planeta.

23 Nos últimos 120 anos a temperatura média anual da superfície terrestre aumentou em aproximadamente aumentou em aproximadamente 1 0 C. Dois terços deste aumento é creditado às atividades do Homem! Um terço seria de causa natural. Desde a Revolução Industrial a partir de 1750, as atividades humanas aumentaram em 30% o nível de gás carbônico (CO 2 ) na atmosfera devido:

24 - aos poluentes dos escapamentos dos carros e aviões;

25 - termoelétricas;

26 - transformação de florestas em pastos.

27 Juntamente com outros gases poluidores, eles formam uma camada na atmosfera que se comportam como o telhado de vidro de uma estufa, permite que a radiação solar chegue a superfície terrestre, mas dificulta a dissipação do calor para o espaço. Como conseqüência a atmosfera do Planeta fica mais quente.

28 Historicamente o gás carbônico (CO 2 ) e o metano (CH 4 ) lançados na atmosfera vinham das: erupções vulcânicas; decomposição de matérias orgânicas, atualmente a estes processos somam-se se a outros das atividades humanas. A última vez que o nível ficou tão alto foi à 3,5 milhões de anos!

29 ALGUMAS CONSEQUÊNCIAS DO AQUECIMENTO GLOBAL:

30 Redução das neves em picos e montanhas e em extensões de geleiras. Observações por satélites têm mostrado a redução em até 10 % de neves que cobrem picos desde Redução em até 2 semanas no período de congelamento de lagos e rios no Hemisfério Norte no século XX.

31 A espessura da camada de gelo sobre o oceano Ártico foi observada ter tido uma redução de até 40 % durante o verão e outono, em recentes décadas;

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35 O nível médio global dos oceanos tem aumentado, bem como o calor das águas dos oceanos. - No último século o nível dos oceanos aumentou entre 0.1 e 0.2 m. - Aumentou, também, a temperatura da superfície dos oceanos a partir de 1950.

36 No século XX, nas altas latitudes do Hemisfério Norte, os níveis de precipitação aumentaram em 0,5 à 1% por décadas. Nas regiões tropicais (10 0 N à 30 0 N) deste Hemisfério, houve um decréscimo nas precipitações de cerca de 0,3% por década no último século.

37 Migração do Papa-mosca-preto da África à Holanda e as lagartas da mariposa Operophtera brumata

38 O aquecimento episódico do fenômeno El Niño, tem sido mais freqüente, persistente e intenso desde a metade de 1970, comparado com os últimos 100 anos.

39 Há mais estiagem na África e na Ásia, entretanto, há que se considerar que em algumas áreas do globo o clima parece não ter sido afetado:

40 extensas áreas de gelo do oceano Antártico não tiveram significativas variações desde 1978 (início das observações por satélite); as intensidade e freqüência de chuvas torrenciais (storm( storm) ) nas regiões tropicais e extra-tropicais tropicais não foram significativamente variadas no último século. Entretanto, uma análise conclusiva fica difícil, dada as ocorrências de atividades torrenciais, especialmente nos extra-trópicos. trópicos.

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42 Nenhuma variação sistemática na freqüência de tornados, dias de trovoadas (trunders days) ou de granizos ficaram evidentes nas áreas (limitadas) analisadas.

43 Emissões de gases do Efeito Estufa e aerossóis, devido às atividades humanas, continuaram a alterar a atmosfera de maneira que são esperadas afetarem o clima. Segundo o IPCC, variações do clima ocorrem como resultados de fatores internos naturais e antropogênicos.

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45 A concentração de CO2 tem aumentado em 31% desde de 1750 (ano referido como inicio da revolução industrial). Cerca de ¾ da emissão antropogênica do CO2 para a atmosfera durante os últimos 20 anos é devido a queima de combustível fóssil. O resto é devido à queima de florestas.

46 Metade da atual concentração de CH4 é devido as atividades humanas (por exemplo: uso de combustível fóssil, criação de gado, agricultura de arroz e grandes barragens).

47 A concentração de dióxido de Nitrogênio (NO2) aumentou em 17% desde Cerca de ⅓ das emissões são antropogênicas (ex.: solo de agricultura, industrias químicas e pastagens) Desde 1995 os gases CFCl3 CF2Cl2,responsáveis de redução da camada de ozônio, tem sua concentração diminuída, regulados pelo Protocolo de Montreal. Entretanto seus substitutos, os compostos: CHF2Cl, CF3CH2F, PFC5 e SF6, também, gases do Efeito Estufa, têm aumentado. A concentração de CO2 na troposfera é estimado ter aumentado em 36% desde 1750, devido as atividades humanas.

48 Fatores Naturais tiveram contribuição pequena no ultimo século: Efeitos da variação das atividades solares são poucos observados; Os aerossóis estratosféricos, devidos às atividades vulcânicas, contribuíram para abaixar a temperatura da superfície da Terra mas, com pouca influencia.

49 EFEITO ESTUFA O Efeito Estufa natural é necessário para a vida da Terra. No inicio do século XIX, o matemático francês, FOURIER, afirmou que a atmosfera, age como o vidro de uma estufa. Certos gases na atmosfera prendem o calor emitido pela superfície terrestre, impedindo que ele volte para o espaço.

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52 Certos gases na atmosfera prendem o calor emitido pela superfície terrestre, impedindo que ele volte para o espaço. Os gases essências para a manutenção uniforme de temperatura, são: Vapor d água (4-7 7 µ m) Dióxido de carbono (CO 2 ) ( µm) Metano (CH 4 )

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54 A radiação solar aquece a superfície da terra que, em retorno, irradia energia (infravermelho). Parte desta radiação escapa para o espaço, parte é retida pela atmosfera por alguns gases (os chamados gases do Efeito Estufa) que a absorve e em seguida a emitem para diversas outras direções que o espaço. Sem estes gases a temperatura da terra cairia abaixo do nível de congelamento.

55 Entretanto,, o aumento da concentração dos gases estufa é maior que em qualquer outra época por causa da poluição gerada: pelas queimadas; veículos (automóveis e aviões); fabricas; usinas de geração de energia.

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57 O GRANDE VILÃO: CO 2

58 Pelo ciclo de Carbono vê-se a presença do CO2 na atmosfera.

59 Desde a revolução industrial (1750) século XVIII, há elevação do nível de concentração de CO 2. A causa dominante tem sido a queima de combustíveis fosseis á base de carbono, como o carvão e o petróleo. Aproximadamente 50% das emissões de CO 2 são absorvidas pelos oceanos e pelas plantas. Mas há uma acumulação em torno de 0,4% na atmosfera. Desde 1800 a concentração pulou de 270 ppm para 370 ppm, o mais alto nível dos últimos 20 milhões de anos.

60 O Potente Metano O metano, embora de concentração seja menor na atmosfera, é 20X mais potente que o CO2. Bactéria que se alojam nos: - intestinos dos animais ruminantes; - aterros; - arrozais,

61 Contribuem também: a gasolina e minas de carvão. A concentração é a mais alta em 420 mil anos.

62 INFLUÊNCIA HUMANA NA PRUDUÇÃO DE POLUENTES Gases-estufas comuns, suas origens, taxas de acumulação na atmosfera e suas contribuições para o aquecimento global nos anos 80

63 GÁS FONTES PRINCIPAIS TAXA ATUAL DE CRESCIMENTO E CONCENTRAÇÕES ANUAIS CONTRIBUIÇÃO PARA O AQUECIMENTO GLOBAL (%) CO 2 CFC e (HFC e HCFC) CH 4 N 2 O Queima de combustíveis fósseis (~77%) Desmatamento (~23%) Diversos usos industriais: refrigeração produtos de espuma solvente Arrozais Fermentação entérica Escapamento de gás Queima de biomassa Uso de fertilizantes Queima de combustíveis fósseis 0,5% (353ppmv) 55 4% (280 pptv CFC PPTV CFC-12) 24 0,9% (1,72 PPMV) 15 0,8 % (310 PPBV) 6

64 ALGUMAS AÇÕES ANTI EFEITO ESTUFA PARA O CIDADÃO CONSCIENCIOSO Substituição, no lar, das lâmpadas convencionais por lâmpadas fluorescentes compactas; Isolamento de telhados, caixas d água e paredes;

65 Substituição dos eletrodomésticos comuns por outros que sejam mais eficientes em temos de consumo de energia; Reciclagem de papel e contenção do excesso de embalagens e produtos descartáveis Utilização de transporte de massa sempre que possível, preterindo o uso do automóvel sempre que possível ( um litro de petróleo lança dois quilos e meio de dióxido de carbono na atmosfera. Um carro médio descarrega no ar a cada ano quatro vezes o peso de sua carroceria em CO 2 );

66 Preferência pelos produtos agrícolas cultivados de forma orgânica, em detrimento dos produtos de cultura intensiva (- emissões de óxido nitroso - N 2 O - dos fertilizantes químicos); Preferência por produtos vegetarianos, em vez de carne (- metano); Exercício da liberdade de consumidor com relação a produtos de empresas cujas atividades agravam a ameaça do efeito estufa; Uso do poder da escrita para exercer pressão no sentido de conseguir mudanças antiestufa na sociedade.

67 Referências: 1.O aquecimento global. Autor: Fred Pearce série mais ciência. 2. Intergovernamental Panel on Climate Change (IPCC)/ United Nations Environmental Programme (UNEP) and Word Meteorological Organization (WMO). 3. Aquecimento Global. Editor: Jeremy Legget.